Kevéssé ismert tény, de Leonardo Da Vinci már több mint 500 évvel ezelőtt felvázolta egy önvezető kocsi terveit, amelyből aztán később több replika is született. A szó szoros értelmében vett önvezető autókra azonban egészen az 1980-as évekig várni kellett, ekkor készültek el az elő autonóm járművek prototípusai.
A köztudatban az önvezető autó fogalmát ekkortájt vezette be a Knight Rider című sorozat, David Hasselhoff főszereplésével. KITT azonban még csak fikciós jármű volt és valójában egy módosított Pontiac Trans Am alapjaira épült. Ha gazdája bajban volt, akkor odagurult, ahová szükség volt rá. A sorozat végével a kérdés is kissé elhalványult és megmaradt a sci-fi, valamint a fantasy világában.
A konvojozás reális alternatívának tűnt. Fotó: Scania
Konvojozás biztonságosan
A haszongépjárműveknél az önvezetés lehetősége elsőként a platooninggal, vagyis a „konvojozás” fogalmával jelent meg. Ez azt jelentette, hogy a kamionok szorosan egymás mögött haladhattak úgy, hogy a konvojba kapcsolt teherautók automatikusan lekövették a legelöl haladó vezérjárművet. Hat évvel ezelőtt a Continental és a Knorr-Bremse bejelentette, hogy közösen olyan Platooning Demonstratort fejlesztettek ki, amely forradalmasíthatja a logisztikát. Ez a megoldás azonban nem vált a mindennapjaink részévé még akkor sem, ha egyébként 2017-ben sikerült demonstrálni az M1-esen ennek a technológiának létjogosultságát.
Az önvezető teherautók fejlesztésével párhuzamosan az előző évtizedben megindult a teljesen önvezető városi buszok kifejlesztése is. Ezek eleinte csak néhány fő szállítására alkalmas midibuszok voltak, később a nagyobb gyártók, mint például a Scania megpróbálkoztak normál méretű alacsonypadlós városi buszok fejlesztésével is. Az első szériagyártású önvezető buszt a török Karsan dobta piacra 4 évvel ezelőtt. A teherautógyártók többnyire még a pilot projekteknél tartanak, noha a már említett Scania kereskedelmi forgalomban kínálja Ausztráliában kínálja az első önvezető billencsesét.
Önvezető Karsan midibusz Finnországban. Fotó: Karsan
Az elmúlt években nemcsak Kínában, de az Egyesült Államokban, illetve Európában is több projekt keretében is sikeresen tesztelték az önvezető kamionokat, teherautókat. Az ismert nagy márkák mellett még a Kamaz, valamint a Tatra is megpróbálkozott ilyen járművek fejlesztésével.
Önvezető autók
Az önvezetés azonban egyelőre a személyautókban elérhető, azokon belül sem a teljes, hanem csak a 3-es szint. Ez azt jelenti, hogy az automata járművezető-rendszer irányítja az összes dinamikus vezetési műveletet feltételezve, hogy szükség esetén a sofőr megfelelően reagál egy beavatkozási kérésre vagy át tudja venni a vezetési műveleteket. A Mercedes-Benznek például 2022-ben elérhető Drive Pilot rendszere az S-osztálynál, vagy az EQS-modellekben Németországban. Sőt, itthon már lehet venni olyan személyautót Ford Mach-e személyében, amelynek Blue Cruise rendszerével akár önállóan végig autózhatunk a hazai autópályák gerinchálózatán.
Kétség nem fér hozzá, ez egy olyan terület, ami még bőven sok feladatot fog adni a jövő generációinak. Nem véletlen, hogy a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) közlekedésmérnöki és járműmérnöki kara önvezető járművekkel kapcsolatos képzést indított korábban, illetve az sem, hogy a Continental és a Bosch hazai mérnökközpontjaiban az önvezető járművek fejlesztését kutatják. Vajon mi lehet az önvezető járművek következő szintje idehaza, milyen területen jelenhet meg ez a megoldás? Ezzel kapcsolatban BME lelkes hallgatóival beszélgettünk, akik tavaly emiatt Bosch×Richter Ipari Innovációs Díjat is kaptak. (A díjat idén is meghirdette a két említett cég.)
Matkovics Ádám, Mező-Kerekes Márk (legfelső felső kép) és Belkovics Fanni az önvezető autózás ma ismert dimenzióit gondolta újra. A három egyetemista olyan univerzális Plug&Play megoldást fejlesztett ki, amely akár már a meglévő szériagyártású járművekbe is integrálható. Ennek a könnyen áthelyezhető eszköznek a segítségével az önvezető funkció hosszú távon ipari, mezőgazdasági járművekben, akár zárt közlekedési rendszerekben, repülőtereken, kampuszokon is alkalmazható lehet. A megoldás kapcsán beszélgettünk az egyetemistákkal.
Kezdjük rögtön az elején. Jelenleg mit értünk autonóm vezetés terén?
Matkovics Ádám – Ha magunkra koncentrálunk, akkor az autonóm vezetésnek öt szintje van. Ezek a besorolások általánosságban azt határozzák meg, hogy mekkora önállósággal rendelkezik az adott jármű. Kezdőpontnak tekinthetjük az olyan vezetéstámogató rendszereket, mint a sávtartó, a másik pedig az, amikor már teljesen önállóan, végig magától megy a jármű az úton. Mi ennek tartunk nagyjából a harmadik-negyedik szintjén, ami azt jelenti, hogy irányított környezett képesek vagyunk az önvezetést megvalósítani. Ez a való életben jelenthet egy autópályát, ahol láthatók a sávok, de a mi esetünkben a zárt pályát és a bóják közötti haladást jelenti.
Jelenleg a BME Formula Racing Team Driveless csoportjában tevékenykedtek. Mióta foglalkoztok ezzel és hogyan ismerkedtetek meg?
Belkovics Fanni – Ez változó, mert a csapatba külön-külön kerültünk bele. Számomra például ez már a negyedik év, de Mező-Kerekes Márk például kilenc hónapja van velünk. A Formula Student versenysorozatnak köszönhetően ismertük meg egymást, mivel külön-külön ugyan, de mindhárman csatlakoztunk a BME Formula Racing Team különböző részegységeihez. Ahol most mi együtt dolgozunk, az az elektromos és önvezető versenyautó fejlesztése és gyártása. Ez a kategória 2018-ben jelent meg a Formula Student versenysorozatban a belső égésű, valamint az elektromos versenyautók kategóriája mellett. A BME ebben már a kezdetek óta benne van. 2022-től fogva az elektromos és az önvezető kategória egybeforrt, ami azt jelenti, hogy olyan versenyautók készülnek, amelyek pilótával és anélkül is képesek versenyezni.
Belkovics Fanni
Mennyire sikeres a projekt? Milyen eredményeket értetek el vele?
Matkovics Ádám – Dobogós helyezéseink vannak. Számos kihívást kell teljesítenünk. Talán a Trackdrive az egyik legnehezebb versenyszám a négy közül. Ebben 10 kört kell megtenni, amit először a 2023-as szezonban sikerült teljesíteni, sőt, kapásból dobogót is elértünk, a 2024-es szezonban pedig az jelentette a sikert, hogy minden versenyszámot tudtunk teljesíteni. Ez azért fontosabb számunkra egy egyszeri dobogós helyezésnél, mert a megbízhatóság rendkívül fontos számunkra. Érdemes megjegyezni, hogy az önvezető versenyautóknak, valamint a sofőrrel versenyző autóknak ugyanolyan feladatokat kell megvalósítaniuk. Folyamatosan egymás ideje ellen versenyzünk, tehát az a cél, hogy futamról-futamra jobb időt fussunk a másik csapatnál.
Mi az a fejlesztés, ami ti ebbe beletettek?
Mező-Kerekes Márk – A különböző hardvereket, valamint LIDAR-os érzékelést különféle gyártóktól szereztük be. Ami hozzánk köthető az a szoftvercsomag, ami lehetővé teszi a jármű teljes, önvezető üzemmódban történő közlekedését. Ehhez természetesen felhasználtuk a versenyszabályzatban foglalt előírásokat, működtetése teljes egészében a Formula Student szabályzatrendszeréhez és pályáihoz lett optimalizálva. Ez nem egy megállíthatatlan jármű természetesen, van egy távoli vészfék, amivel bármikor le lehet állítani, ha a helyzet úgy hozza.
Hogyan jött képbe az említett díj?
Belkovics Fanni – Azért jelentkeztünk erre a díjra, mert azt láttuk, hogy ezek a fejlesztések más környezetben is felhasználhatók. Ezért elkezdtünk kitekintgetni, hogy melyek azok az iparágak, ahol a szabályozott önvezetés meghatározható. Így jött képbe a mezőgazdaság, mind pedig a logisztika. Jelenleg a fejlesztésre koncentrálunk, valamint az önvezető rendszer minél jobb megismerésére. Látjuk azt, hogy iparági szereplők, így például a Bosch részéről van erre nyitottság, de még szükség van bizonyos időre ahhoz, hogy ezt meg tudjuk oldani.
Ez jelentheti akár az is, hogy előbb-utóbb lesz egy olyan bázisjárművetek, amellyel önvezető üzemmódban különféle feladatokat lehet teljesíteni legyen szó mezőgazdasági munkákról, vagy áruszállítási feladatokról?
Mező-Kerekes Márk – Az általunk kifejlesztett rendszer alapvetően különféle traktorokhoz lenne alkalmazható. Ha ezekben jól működik, később más járművekre is kiterjeszthető. A rendszer autonómiája a 3-as szintet érné el, mivel a mezőgazdasági munkaterületek általában jól behatárolható, strukturált környezetet biztosítanak. A gépek képesek lennének önállóan elvégezni a kijelölt feladatukat, miközben a kezelő szükség esetén beavatkozhat. Az alap csomag egy számító egységből (ECU) és egy LiDAR szenzorból állna. Az ECU a CAN hálózaton keresztül kommunikálna a járművel. A LiDAR feladata pedig a környezet pontos feltérképezése, valamint az akadályok észlelése. Célunk a rendszer alacsony komplexitásának megtartása, valamint a költségcsökkentés. Ezért csak erre a két eszközre támaszkodunk, de szeretnénk opcionálisan bővíthetővé tenni egyéb szenzorokkal (IMU, GPS), de ezeket az adatokat akár a jármű szenzoraiból is ki nyerhetjük.
Matkovics Ádám – Ami szerintem ezen a téren előrelépés lehet, hogy lehetőség lesz az önvezető és a pilótás üzemmód közötti váltásra. Ennek a terméknek az lenne a nagy előnye, hogy akár utólag is felokosítható egy adott jármű. Nyilván ezt versenykörülmények között egyszerű volt megvalósítani, mert mi fejlesztettük a célhardvert hozzá. Tudtuk pontosan a kommunikációs protokollokat, a működését a szenzoroknak ésatöbbi… A következő lépés tehát egy általánosított megoldás, ami úgymond változó környezetben is megállná a helyét. Szükségesnek tartom továbbá azt is, hogy legyen egy átfogó piackutatás, ami felméri, milyen igények megvalósítására van szükség a mezőgazdaságban. Jó helyen vagyunk rossz időben, de még mindannyian egyetemisták vagyunk, első körben a tanulmányok élveznek prioritást, de úgy gondolom, hogy néhány év múlva meg tud valósulni ez.
Számítógépes grafika az önvezető versenyautóról
Mennyire sok idővel jár egy ilyen önvezető jármű fejlesztése?
Belkovics Fanni – Hogyha a csapatban történő fejlesztésről beszélünk, akkor úgy kell elképzelni, hogy ez heti 10-15 óra lehet nagyjából, amit a tanulmányaink felett még erre fordítunk. Ebbe a hétvégék is beleértendők, természetesen.
A mai fiatalok tartanak az önvezetéstől? Hogyan tekintenek erre a lehetőségekre?
Mező-Kerekes Márk – Szerintem a fiatalabb generáció mindenképpen nyitottabban áll hozzá, de természetesen ott van a szkeptikusság is. Szerintem sokan nem feltétlenül az utcai autóknál, hanem esetleg más járműveknél látnak nagyobb esélyt az önvezető autók elterjedésére. Mindenképpen úgy tekintenek rá, mint egy olyan fejlesztésre, ami biztonságosabbá teheti a közlekedést. Az emberek talán azért félnek az önvezetéstől, mert kevésbé ismerik. Ha kicsit jobban belelátnának, akkor talán kisebb lenne a félsz ezzel kapcsolatban.
Matkovics Ádám – Nyilván mi egy buborékban vagyunk itt a Műegyetemen, de én egy családi összejövetelen gazdagodtam érdekes tapasztalatokkal. Egy ezzel kapcsolatos beszélgetésen éreztem azt, hogy akik igazán benne vannak és tudják, hogy mi mehet félre, azokban van egyfajta aggódás ezzel az egésszel kapcsolatban. Persze, gyakran halljuk azt a kérdést is, hogy vajon kinek a hibája, ha egy önvezető jármű adott esetben elüt valakit? Ki tehető érte felelőssé? Az, aki a rendszert tervezte, vagy az üzemeltető? Szóval sok kérdés van még, amit tisztázni kell, de azt gondolom, hogy egyértelműen ez a jövő. Ahhoz, hogy az önvezetést széles körben alkalmazni lehessen természetesen nagyon sok tesztre és hosszú eseménymentes üzemidőre van szükség.
Idehaza nemcsak a BME-n foglalkoznak az önvezetés kérdésével, a technológia vállalatok mellett más kutatási tevékenységek is folynak. Egy 2022-ben indult, magyar–vietnámi közös kutatási projektben hibrid tanulási módszerrel biztonságos vészhelyzeti manőverezésre tanítottak önvezető járműveket a HUN-REN SZTAKI-nál. A kutatás célja olyan módszerek kifejlesztése volt, amelyek segítségével az autonóm járművek vészhelyzeti manővereket tudnak végrehajtani gépi tanulás alkalmazásával. Erről a Vezess alábbi cikkében olvashatsz:
